این مقاله را به صورت صوتی گوش دهید!
دستگاه برش لیزری Co2 جهت حکاکی و برش غیر فلزات مانند چوب، چرم، پارچه، پلکسی، کاغذ، مقوا و … استفاده میشود. همچنین نوع دیگری از دستگاه‌های لیزر را می‌توان به جهت دستگاه لیزر برش فلزات استفاده کرد. در این مقاله قصد داریم مختصری در مورد دستگاه‌های لیزر Co2 که جهت برش فلزات استفاده می‌شوند، توضیحاتی ارائه کنیم.
دستگاه لیزر برش فلزات
اعمال تغییرات در دستگاه‌های لیزر غیر فلزات Co2 به صورتی است که می‌توان آنها را به دستگاه لیزر برش فلزات تبدیل کرد، اما در این جا یک نکته مهم قابل ذکر است که باید بدانید با اعمال تغییرات در این نوع از دستگاه لیزر، دستگاه قابلیت حکاکی بر روی غیر فلزات را از دست می‌دهد و این به این معنی است که کاربرد این دستگاه در مواردی است که ما نیاز به برش ضخامت بیشتر غیر فلزات و برش فلزات داریم.
در صورت استفاده از تیوب لیزر 150 وات در این نوع از دستگاه‌های لیزر می‌توان فولاد را تا ضخامت 1.5mm و استیل را تا ضخامت 1mm برش داد. در این نوع دستگاه لیزر همچنین می‌توان برای برش لیزر پلکسی تا ضخامت 20mm و MDF تا ضخامت 15mm بهره گرفت.
برخی از تغییرات عمده‌ای که می‌بایست در این نوع از دستگاه‌های لیزر اعمال کرد تا بتواند فلزات را برش دهد، تغییر مکان لیزر (هد دستگاه لیزر) به هد مختص دستگاه برش فلزات است.
در این نوع هد دستگاه لیزر، این امکان فراهم میشود که بتوان در راستای محور Z هم تغییر ارتفاع داشته باشیم و به عبارت دیگر، هد این نوع از دستگاه‌های لیزر به سیستم اتوفوکوس مجهز است که میتواند در صورت وجود فرورفتگی و یا برآمدگی در متریال به صورت اتوماتیک تغییر ارتفاع دهد.
از دیگر تفاوت‌های این نوع هدهای دستگاه لیزر با هدهای لیزر معمول، قابلیت اتصال شلنگ ورودی کپسول اکسیژن است که موجبات برش فلز را مهیا می‌سازد.
بیشتر بخوانید: روش‌های برش فلزات
لیزر فایبر چگونه کار می کند؟
شاید شنیدن این مسئله که تولید لیزر خارج از شیشه میتواند انجام پذیرد کمی عجیب به نظر برسد، ولی باید بدانیم دستگاه ليزر فلزات مثل هر لیزر دیگری از اصول فیزیک برای تولید لیزر استفاده میکند، اما چند ویژگی، آن را مفید و ویژه کرده است.
اگر به لیزر پوینتر در دستگاه برش لیزر دقت کرده باشید متوجه می‌شوید که از قوانین غیرمعمولی و خاصی برخوردار است و تفاوت‌هایی با نور معمولی دارد. این تفاوت‌ها در موارد زیر خلاصه می‌شوند:
- پرتوها بسیار موازی هستند / پرتو خارج از مسیر راست (مستقیم) نخواهد بود.
- تک فرکانس هستند / لذا تک رنگ هم هستند.
- منسجم هستند / همه موج‌ها در یک زمان مشابه بالا و پایین می‌روند و هم فاز هستند.
به عبارت دیگر، پرتو همیشه در یک جهت با یک رنگ است و همه فوتون ها در یک مرحله هستند. در مقایسه با یک لامپ معمولی که نور از رنگ‌های مختلف تشکیل شده و در تمامی جهات پخش شده است، لیزر میتواند در یک قسمت تمرکز کند. با بهره گیری از این ویژگی اشعه لیزر بسیاری از کارها را می‌توان انجام داد که از توان نور معمولی خارج است.
بیشتر بخوانید: دستگاه لیزر حک روی فلز
فیزیک لیزر
کلمه لیزر به light amplification by the simulated emission of radiation اشاره می کند.
قسمت اول به معنی تولید و تکثیر از یک پرتو یکسان است. چیزی شبیه به آمپلی فایر که صدا را قدرتمندتر می کند. اما قسمت آخر در این متن لغت (simulated emission) یک معنی خاص برای دانشمندان دارد. برداشت از این جمله بستگی به فرآیند فیزیکی دارد که پرتو لیزر به آن روش درست شده است. برای فهمیدن آن ما نیاز به دانستن واقعیت اتم داریم.
همانطور که می‌دانید اتم‌ها از الکترون و هسته تشکیل شده‌اند که این الکترون‌ها در مدارهایی به دور هسته در حال چرخش هستند. این الکترون‌ها معمولا در یک مدار کوچک می‌نشینند که (Ground state) حالت پایه نامیده می‌شوند. اگر از آنها انرژی بیشتری آزاد شود و در یک مدار بزرگتر قرار بگیرند (Excited state) برانگیخته نامیده می‌شوند.
به دلایل مختلف و مرتبط با مکانیک کوانتوم، در هر عنصر، الکترون‌ها فقط در یک مدار خاص در اطراف اتم قرار می‌گیرند. این مدارهای خاص با توجه به خصوصیات عناصر تنظیم شده‌اند؛ بنابراین به طور کلی نمی‌توان آن ها را تغییر داد. برای مثال کلا یک مدار خاص برای اکسیژن و یک مدار خاص برای سدیم وجود دارد که کاملا با یکدیگر متفاوت هستند ولی هر کدام برای کاربردهای مختلفی مورد بهره‌برداری و مفید هستند.
زمانی که یک الکترون در مدار بزرگتر قرار دارد، از وضعیت برانگیخته می‌خواهد به حالت پایه برگردد که آن (decay) نزول نامیده میشود. برای این کار الکترون انرژی از دست می‌دهد که اغلب با از دست دادن یک فوتون (به معنای دیگر ساطع کردن نور) اتفاق می‌افتد.
برای حرکت الکترون به وضعیت بالاتر همان روند در جهت عکس اتفاق می‌افتد. یعنی در اتم، یک الکترون یک فوتون را جذب کرده و به سطح بالاتر حرکت میکند و میل به بازگشت در حالت پایه، مجددا باعث تولید فوتون میشود. برای ادامه یافتن این اتفاق، انرژی در آن فوتون باید با آن چیزی که به منظور بردن الکترون به مدار بالاتر مورد نیاز است بیشتر باشد.
اگر فوتون‌ها مقدار اشتباهی از انرژی داشته باشند هیچ اتفاقی نمی‌افتد. همانطور که قبلا گفته شد مقدار انرژی فوتون مورد نیاز بستگی به مواد استفاده شده برای تولید لیزر دارد.
زمانی که یک الکترون در یک مدار بالاتر (وضعیت بر افروخته) قرار می‌گیرد، در آن جا برای یک دوره زمانی باقی می‌ماند و سپس به طور طبیعی از برانگیخته به حالت پایه بر می‌گردد که در این حالت انتشار انجام میشود؛ اما برای تولید لیزر به انتشار برانگیختگی نیاز داریم و این زمانی حاصل میشود که بتوانیم با عبور دادن یک فوتون در نهایت به انداره دو فوتون با فرکانس و مشخصات یکسان دست پیدا کنیم.
فرکانس (یا رنگ) فوتون وابسته به آن مقدار انرژی است که دریافت میکند؛ اگر همه آنها انرژی مشابه بگیرند همه یک رنگ هستند و به این معنی است که همه آنها برای یک ماده خاص هستند.
در حالت عادی ما الکترون‌ها را به مدار بالاتر می‌فرستیم تا به لایه پایین بازگردند. در این شرایط اتفاق خاصی نمی‌افتد و ما نیاز داریم که این اتفاق ادامه پیدا کند؛ لذا روش زیر را پیشنهاد میدهیم:
ابتدا الکترون‌ها را به مدار بالاتر هل میدهیم (ارسال می‌کنیم) این کار پمپاژ نامیده میشود که از طریق چند راه امکان‌پذیر میشود؛ اما یک روش رایج، بمباران اتم‌ها با نور به منظور افزایش الکترون‌ها است.
در بیشتر موارد، الکترون در حالت ناپایدار است و به سرعت به وضعیت پایین‌تر حرکت خواهد کرد. ما به یک حالت متاپایدار (شبه پایدار) برای اهدافمان نیاز داریم. حالت شبه پایدار به این معنی است که الکترون برای مدت کمی قبل از برگشتن به حالت حالت پایه به مدار می‌چسبد.
مواد لیزری یک وضعیت شبه پایدار با یک انرژی مفید دارند. در مواد لیزر بعد از اینکه الکترون ها را به حالت بالاتر، پمپ میکند آنها کمی پایین‌تر از حالت شبه پایدار برمی‌گردند. در این حالت ما تعداد زیادی از الکترون‌های معلق در هوا با میزان درستی از انرژی، در حال انتظار برای دادن انرژی در قالب یک فوتون را داریم.
دوم، در حال حاضر ما یک ارتش از فوتون‌ها داریم که در یک مرحله با یکدیگر حرکت می‌کنند، چیزی که شما به طور طبیعی پیدا نمی‌کنید. اگر در این مرحله همه فوتون‌ها به مواد حمله کنند، به خوبی کار نمی‌کند. ما احتیاج به پمپاژ برگشت الکترون داریم. بنابراین اتم‌ها آماده‌ی بیرون ریختن فوتون‌ها هستند و ما نیاز به نگهداری و فشرده‌سازی فوتون‌های تولید شده و تشویق به جلو رفتن آنها داریم، حتی بیشتر از و آن‌هایی که قرار است خارج شده و به عنوان لیزر استفاده شوند
ما این کار را با قرار دادن دو آینه در هر دو انتهای مواد انجام میدهیم. این کار باعث ایجاد laser cavity (غار لیزری) میشود. آینه‌ها نور را به پشت و جلو منعکس می‌کنند و در بین هر دو آینه، فوتون‌ها بیشتر و بیشتر در حال تولید هستند.
در لیزرهای ساخته شده فقط مقدار فوتون مورد نیاز از یک طرف خارج میشود، بنابراین یکی از آینه‌ها مقداری از فوتون ها را منعکس نمی‌کند. در عوض، درصد کمی از نور از آینه خارج میشود و آن پرتو لیزر ما است.
نکات استفاده از دستگاه لیزر برش فلزات
دستگاه فایبر یکی از انواع دستگاه‌های لیزر به شمار می‌رود که از طریق فیبر نوری پرتو لیزر را انتقال می‌دهد. دستگاه لیزر فایبر معمولا برای برش لیزری مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آن جا که توسعه صنعتی کشور رو به بهبود است؛ استفاده از دستگاه فایبر نیز رو به افزایش است و بسیاری از شرکت‌ها دستگاه لیزر فایبر را برای توسعه صنعت خود انتخاب می‌کنند. به همین دلیل برای شما در این مقاله نکاتی در ارتباط با کار با دستگاه لیزر برش فلزات را آموزش خواهیم داد:
-
استفاده از اپراتورهای با تجربه برای کار با دستگاه فایبر
همانطور که می‌دانید، دستگاه لیزر فایبر دارای اشعه مضر برای چشم است و به همین دلیل استفاده از وسایل ایمنی برای اپراتور بسیار ضروری خواهد بود؛ بنابراین استفاده از یک فرد متخصص در این زمینه بسیار مهم است.
اگر می‌خواهید از افراد غیرحرفه‌ای و بدون تجربه کار برای کار با دستگاه لیزر فایبر خود استفاده کنید، حتما قبل از شروع کار دوره‌های لازم را برای آموزش آنها را برگزار کنید.
-
انتخاب متریال مناسب برای دستگاه فایبر
دستگاه لیزر فایبر برای برش متریال‌های زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما توجه داشته باشید که این دستگاه را نمی‌توانید برای برش هر ماده‌ای استفاده کنید. مثلا ورقه‌هایی از جنس آکریلیک و یا پلی کربنات قابل برش با دستگاه لیزر فایبر نیستند؛ همچنین برای موادی که قابل برش با دستگاه فایبر هستند باید این نکته مورد توجه قرار گیرد که نسبت به ضخامت باید از توان‌های متناسب در تنظیمات دستگاه لیزر فایبر استفاده کنید.
از طرفی برای برش‌هایی با قطر متریال بالا دستگاه های لیزر انتخاب مناسبی نیستند؛ مگر در مواردی که دقت بالایی ( مثلا برش دایره های کوچک با تلورانس کم ) مورد نیاز باشد.
-
در انتها تهیه قطعات یدکی دستگاه لیزر فایبر
دستگاه لیزر فایبر برای کار در طول زمان نیاز به قطعات یدکی دستگاه لیزر مانند منبع توان لیزر، هد دستگاه لیزر، سیستم کنترل دستگاه لیزر و … دارد.
سعی کنید همیشه بهترین ها را برای دستگاه خود خریداری کنید تا بهترین کیفیت خروجی را دریافت کنید؛ به طور مثال هنگامی که از قطعات اصلی استفاده شود هنگام انجام عملیات برش مشکل خاصی نخواهید داشت و نگران قطع و وصل شدن برش کاری تغییر ضخامت برش و موارد مشابه نخواهید بود و همین موضوع در طول زمان مانع از بروز خسارت و به نفع اپراتور خواهد شد.
دستگاه فایبر دارای امتیازات زیادی مانند راندمان بالا، هزینه های پایین و به صرفه است که همین دلایل باعث میشود که کاربرد دستگاه افزایش یابد. اما باید بدانید که دستگاه لیزر فایبر برای هر نوع برشی مناسب نیست؛ بنابراین قبل از شروع کار، شما باید نکات امنیتی و آموزش‌های لازم را در مورد دستگاه و نرم‌افزار را ببینید که برای بالا بردن کیفیت برش با دستگاه لیزر بسیار مهم و ضروری هستند.
این موارد میتواند شامل سوالات زیر باشد:
- از قبیل میزان ضخامتی که برای برش دستگاه لیزر فایبر مناسب است؟
- چه کیفیتی برای خروجی متصور هستیم؟
- چه نوع موادی با دستگاه مورد نظر قابل برش هستند؟
نگهداری از دستگاه فایبر
دستگاه فایبر امروزه در سرتاسر جهان علاقه‌مندان زیادی را به خاطر سرعت و دقت بالای آن، به سمت خود جلب کرده است. قیمت دستگاه لیزر فایبر ارزان نیست و به همین دلیل در هنگام استفاده از آن باید نهایت تلاش خود را داشته باشید تا با استفاده از روش‌های درست استفاده از دستگاه، به دستگاه برش لیزری خود آسیبی وارد نکنیم.
اما این که چگونه از دستگاه فایبر خود استفاده درست کنیم، ممکن است سوال خیلی از شماها باشد. روتک در این مقاله با شما نکاتی برای استفاده درست از دستگاه فایبر چه با چیلر لیزر آب و یا سیستم روغن کاری اتوماتیک را به اشتراک خواهد گذاشت.
-
نکات استفاده از دستگاه فایبر با سیستم خنک کننده آبی
سعی کنید همیشه از متخصصان برای نصب و نگهداری دستگاه لیزر خود استفاده کنید. در غیر این صورت ممکن است دستگاه برش و حکاکی شما دچار آتش سوزی یا اتصالی برق شود.
از نصب دستگاه فایبر خود در مکان‌هایی که قابل اشتعال هستند و یا به مواد اشتعال‌زا نزدیک هستند، جدا خودداری کنید.
دستگاه فایبر شما باید به درستی و در یک راستا روی زمین قرار گرفته باشد.
دستگاه لیزر فایبر خود را در مکانی نصب کنید که در دسترس همه نباشد و دارای تهویه هوا باشد.
در فواصل معین زمانی، تانک آب دستگاه را تمیز کنید. بهتر است از آب مقطر یا آب خالص در دستگاه فایبر خود استفاده کنید.
کندانسور دستگاه فایبر را با فشار قوی هوا شستشو دهید. در صورت عدم وجود هوای فشار قوی، می‌توانید با احتیاط زیاد از فشار آب استفاده کنید.
-
نکات استفاده از دستگاه فایبر با سیستم روغن کاری اتوماتیک
در دستگاه لیزر فایبر فقط از روغن نو استفاده کنید.
همیشه مخزن آب را تمیز نگه‌دارید.
به صورت فصلی قطعات متحرک و مکانیکی دستگاه فایبر خود را روغن کاری کنید.
ضربه خوردن به هد دستگاه ممکن است منجر به شکستن لنز داخل آن شود و ممکن است مجبور به تعویض کامل منبع لیزر شوید.
اگر در استفاده از دستگاه فایبر خود دچار مشکل شدید و یا نیاز به اطلاعات بیشتری در این زمینه داشتید؛ می‌توانید به راحتی با پشتیبان‌های شرکت روتک تماس حاصل فرمایید و از راهنمایی‌های آنها استفاده نمایید.
مزایای دستگاه برش لیزری فلزات
دستگاه برش لیزری فلزات یکی از دستگاه هایی است که امروزه کاربرد فراوانی پیدا کرده است و به همین دلیل می‌توان گفت داشتن اطلاعات کافی برای استفاده از این نوع دستگاه لیزر مخصوص برش فلزات بسیار مفید است.
- عدم ایجاد تغییرات گرمایی
به دلیل وجود اشعه لیزر بسیار کانونی، دمای قطعه فلز در زمان قبل و بعد از برش ناچیز است و به این دلیل باعث حفظ خواص مکانیکی و فیزیکی قطعه فلزی برش کاری شده میشود و به همین دلیل دیگر نگرانی بابت تغییر در متریال اولیه خود نخواهید داشت. - لیزر سرعت بالا
سرعت بالا در برش لیزری قطعات به دلیل توان بالای لیزر در دستگاه های لیزر از دیگر مزیت هایی برش لیزری فلزات است. همین سرعت بالا منجر به پیشرفت روند کاری شما و جایگزین کردن راه‌های برش دستی با دستگاه های برش فلزات میشود. - سازگاری با AutoCAD
یکی از دغدغه‌های افرادی که در زمینه صنعت و برش فلزات فعالیت دارند این است که چون طراحی‌های خود را به کمک نرم‌افزار اتوکد انجام می‌دهند، بتوانند از خروجی آن به راحتی استفاده نمایند. به دلیل وجود سیستم کنترل برش CNC می‌توان به راحتی فایل‌های برش که بوسیله نرم افزار Autocad طراحی شده را به عنوان نقشه برش لیزری فلزات استفاده کرد. - برش نقوش پیچیده
از مزیت‌های مهم و کاربردی در برش لیزری فلزات توانایی برش زدن نقش‌ها پیچیده روی فلز می باشد و حتی می توانید به راحتی نقشه‌های دو بعدی را نیز روی فلز برش دهید. - عدم تماس فیزیکی
در برش فلزات بر روی قطعه فلزی در زمان برش هیچ گونه فشاری برروی قطعه و له‌شدگی در کناره‌های لبه هم وجود ندارد و به همین دلیل از جمله مزیت‌های برش لیزری فلزات استفاده از همین تکنولوژی در ساخت قطعات حساس است. - دقت برش لیزر
دقت برش لیزری در فلزات نسبت به سایر روش‌ها بسیار بالا و نسبت به ضخامت قطعه بین 0.02 تا 0.1 قیمت می‌باشد. - نمونه سازی سریع
می‌توان گفت دستگاه لیزر یک دستگاه نمونه‌ساز سریع است که می‌توان با استفاده از تکنولوژی برش لیزری فلزات قبل از تولید بر اساس طرح گسترده قطعات، نمونه اولیه آن را با فرمت Autocad تولید کرد. - عدم نیاز به قالب برش
تکنولوژی برش فلزات ما را از استفاده از ساخت قالب‌های برش سنگین بی‌نیاز کرده است که البته از این روش برای ساخت قطعات فلزی با تیراژهای نه چندان زیاد استفاده میشود و بسیار اقتصادی‌تر است.به دلیل این مزیت ها و کاربردهای مهم دستگاه های لیزر و حکاکی می‌توان گفت فروش این دستگاه بسیار زیاد شده است و شاید با کمی تفکر شما هم به این ننتیجه برسید که به راحتی با اضافه کردن یک دستگاه برش بتوانید به کسب و کار خود رونق ببخشید.
خرید دستگاه برش لیزر فایبر
شرکت روتک تنها نماینده رسمی شرکت سنفنگ در ایران است که دستگاه‌های فایبر برش لیزری را با توان‌ها متنوع ارائه می‌دهد.
برای آشنایی با شیوه کار دستگا‌ها برش لزری، جزئیات و نکات کاربردی آن ها می توانید به صفحه وبلاگ مراجعه کنید؛ همچنین برای اطلاع از قیمت دستگاه لیزر برش و حکاکی و دریافت مشاوره رایگان برای خرید دستگاه برش لیزر فایبر می توانید با شماره 90 000 480 021 شرکت روتک تماس حاصل فرمایید.
نوبت توست تا با استفاده از دستگاه برش لیزری فایبر، محصولات با کیفیتی را تولید کنی.
دستگاه لیزر برش فلزات فایبر چیست؟
دستگاه لیزر برش فلزات، یک دستگاه جهت برش انواع فلز ها با تکنولوژی لیزر است. قدرت تمرکز این لیزر میتواند فلز ها را با ضخامت های مختلف برش دهد.
دستگاه لیزر برش فایبر چگونه کار میکند؟
دستگاه لیزر فایبر مثل هر لیزر دیگری از اصول فیزیک برای تولید لیزر استفاده می کند، اما چند ویژگی، آن را مفید و ویژه کرده است. اول اینکه پرتو ها بسیار موازی هستند / پرتو خارج از مسیر راست (مستقیم) نخواهد بود. دوم، تک فرکانس هستند / لذا تک رنگ هم هستند. سوم ، منسجم هستند / همه موج‌ها در یک زمان مشابه بالا و پایین می‌روند و هم فاز هستند.
بیشترین کاربرد دستگاه لیزر برش فلزات در چه مواردی است؟
در مواردی است که نیاز به برش ضخامت بیشتر غیر فلزات و برش فلزات داریم.
قدرت برش دستگاه لیزر در برش فلزات چقدر است؟
با استفاده از تیوب لیزر 150 وات، می توان فولاد را تا ضخامت 1.5mm و استیل را تا ضخامت 1mm برش داد.
دستگاه لیزر برش فلزات قابلیت برش چه متریالهایی را دارد؟
پلکسی تا ضخامت 20mm و MDF تا ضخامت 15mm را برش می‌دهد.
دستگاه برش لیزری چطور پرتو لیزر را انتقال می‌دهد؟
از طریق فیبر نوری پرتو لیزر را انتقال می‌دهد.